РУҚА
20

Колебания груза на жгуте

ЕГЭ · Физика · Задание 20 · Колебания и волны
ВысокаяФИПИD2144AНесколько вариантов≈ 5 минутОтвет сверен с ключом

Опытным путём установили зависимость модуля силы упругости резинового жгута $F$ от удлинения $x$, изображённую на графике. Частота малых вертикальных свободных колебаний груза массой $m$, подвешенного на резиновом жгуте, равна $\nu_0$. Выберите два утверждения, которые соответствуют результатам опыта.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Выберите один или несколько правильных ответов.

Опытным путём установили зависимость модуля силы упругости резинового жгута F от удлинения x, изображенную на графике. Частота малых вертикальных свободных колебаний груза массой m, подвешенного на резиновом жгуте, равна ν0.

Выберите два утверждения, которые соответствуют результатам опыта.


1)

Зависимость силы упругости резинового жгута от удлинения подчиняется закону Гука при любых растяжениях.

2)

При силе упругости, равной 4mg, удлинение x = 4 x0.

3)

При силе упругости, равной 4mg, удлинение x > 4 x0.

4)

Частота ν малых вертикальных свободных колебаний груза массой 4m на этом жгуте удовлетворяет соотношению ν< ν 0 2 .

5)

Частота ν малых вертикальных свободных колебаний груза массой 4m
на этом жгуте удовлетворяет соотношению ν> ν 0 2 .


Ваш ответ

Выберите все подходящие варианты — в банке их обычно два или три.

!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Сравните наклон графика $F(x)$ при разных удлинениях и вспомните, что этот наклон определяет эффективную жёсткость жгута.

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Для малых колебаний используйте формулу $\nu = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$, где $k$ — жёсткость, соответствующая наклону графика $F(x)$ в положении равновесия.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

График отклоняется от закона Гука так, что при силе $4mg$ удлинение больше $4x_0$, а местная жёсткость меньше исходной. Поэтому для массы $4m$ частота меньше, чем $\dfrac{\nu_0}{2}$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 20 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач с ответом и разбором по шагам. В 20-м номере бланка — 100 задач.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.